重力研究揭示月球两面为何差异显著 | 路透社

图1/2 一张未注明日期的艺术家概念图展示了约20至30亿年前月球炽热内部及火山活动。据认为，月球近地面（面向地球的一侧）的火山活动促成了以广阔平原为主的景观形成，这些被称为"月海"的平原由冷却凝固的熔岩构成。美国宇航局/喷气推进实验室-加州理工学院/路透社供图。本图片由第三方提供

一张未注明日期的艺术家概念图呈现了约20至30亿年前月球炽热内部及火山活动。科学界认为，月球近地面（始终朝向地球的一侧）的火山活动塑造了以"月海"为主的独特地貌，这些广袤平原由冷却凝固的熔融岩石形成…阅读更多华盛顿，5月14日（路透社）——通过分析两艘NASA探测器获取的月球重力数据，科学家们对月球两面——永远朝向地球的正面与始终背对地球的背面——为何差异显著提出了新解释。月球美国航天局"重力恢复与内部实验室"（GRAIL）任务数据显示，月球深层内部存在不对称结构，这显然是由剧烈的火山活动数十亿年前，月球近地侧的地质活动塑造了其表面特征。通过路透社可持续转型通讯，解读影响企业和政府的最新ESG趋势。立即订阅

研究人员发现，在月球绕地球的椭圆轨道运行期间，由于地球引力影响（这一过程称为潮汐形变），近地侧比远地侧形变幅度略大。他们表示，这表明月球内部两侧存在差异，特别是在被称为地幔的地质层中。

美国宇航局喷气推进实验室太阳系动力学组负责人、本周三发表在《自然》期刊上的研究主要作者瑞安·帕克表示：“我们的研究表明月球内部并不均匀：面向地球的近地侧在深层比远地侧温度更高，地质活动更活跃。"《自然》（新标签页打开）。月球近地侧被广阔的月海覆盖，这些月海是数十亿年前熔岩冷却凝固形成的。而远地侧地形更为崎岖，月海稀少。

有科学家提出假说认为，近地侧剧烈的火山活动导致放射性产热元素在地幔该侧积聚，从而形成了现今观测到的表面差异。新发现为这一观点提供了迄今为止最有力的证据。

研究人员估计，月球正面地幔平均温度比背面高约180-360华氏度（100-200摄氏度），这种温差可能由正面钍和钛元素的放射性衰变持续维持。

“正如地形、地壳厚度和内部产热元素含量的差异所显示的，月球正面和背面看起来非常不同，“帕克表示。

月球直径约2160英里（3475公里），略超地球直径的四分之一。月幔是位于月壳之下、月核之上的层状结构，从月表下约22-870英里（35-1400公里）处延伸。月幔约占月球质量和体积的80%，主要由橄榄石和辉石矿物组成，与地幔相似。

“检测到的月幔不对称性与表面地质模式相匹配——例如正背面约30-40亿年前月海玄武岩（火山岩）丰度的差异——这一事实表明，驱动古代月球火山活动的过程至今仍在持续，“加州理工学院计算行星科学家、研究合著者亚历克斯·伯尼表示。他隶属于喷气推进实验室，正在为外太阳系任务设计重力传感器。

研究团队花费数年时间分析了"重力恢复与内部实验室”（GRAIL）计划中"潮起潮落"双航天器2011年12月至2012年12月绕月期间收集的数据。

“我们的研究提供了迄今为止最详细精确的月球重力场图，“帕克说道。

“这份增强版重力地图是开发月球定位、导航与授时（PNT）系统的关键基础，这些系统对未来月球探索任务的成功至关重要。通过提升我们对月球重力场的理解，它将有助于建立精确的月球参考坐标系和时间系统，为航天器及月表作业提供更安全可靠的导航。“帕克补充道。

研究人员表示，这种利用重力数据评估月球内部结构的方法，同样适用于太阳系其他天体，比如土星的卫星恩克拉多斯和木星的卫星木卫三——这两个地外世界是寻找地球以外潜在生命的重要目标。

与此同时，新发现深化了人类对地球永恒伴侣的认知。

“月球在稳定地球自转和引发潮汐方面起着关键作用，这些影响着自然系统和日常节律，“帕克指出，“通过载人和机器人任务，我们对月球的了解已扩展到其表面和内部细节，但关于其深层结构和历史仍存在许多未解之谜。作为最近的邻居，月球始终是科学发现的重要焦点。”

• 推荐主题：
• 科学